JP2985160B2 - Oリング検査装置 - Google Patents
Oリング検査装置Info
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
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Description
する。
面の傷の有無、あるいは、異サイズ等の検査は、Oリン
グをコンベアにて順次送りつつ、光を照射して固体撮像
素子カメラ等にてOリング画像を取り込み、その画像を
画像処理して検査して、自動的に行う方法が知られてい
る。しかしながら、このような従来のOリング検査方法
では、Oリングの片面(一面)のみを検査していた。
け、異サイズの検査は片面のみの検査で十分である。し
かし、表面の傷の検査は、両面について行わなければ、
(傷の見落しを生じ、)信頼性に欠ける。従来、片面の
みの検査であった理由は、検査速度が例えば毎分 150個
等と著しく速いため、これに応じてコンベア上のOリン
グを、確実にかつ高速で、反転させることが困難である
と考えられていたからである。
の傷を、一層確実に自動的に検査できる装置を提供する
点にある。
査装置は、Oリングを載置して順次送る第1コンベア
と、該第1コンベアの表面と直交する方向から照明をあ
ててOリング表面で反射してなる白色リング状部の画像
を画像処理してOリングの表面傷を検出する第1検査手
段と、該第1コンベアの後端側に設けられて順次送られ
てくる上記Oリングを表裏反転させる反転手段と、該反
転手段にて表裏反転したOリングを受けて送りを与える
第2コンベアと、該第2コンベアの表面と直交する方向
から照明をあててOリング表面で反射してなる白色リン
グ状部の画像を画像処理してOリングの表面傷を検出す
る第2検査手段とを、備え、上記反転手段が、第1コン
ベアの後端側のUターン部を、所定間隔をもって包囲す
る弯曲凹面を有する反転ガイド体を具備し、かつ、上記
第2コンベアにおけるOリングの送り方向が、上記第1
コンベアにおけるOリングの送り方向と逆向きとなるよ
うに構成されている。
と第2コンベアの送り方向を逆向きに設定している。
送られてくるOリングを受けてこれに振動を付与しつつ
直進送りを与えると共に該直進送りの方向を平面的に見
て第2コンベアの送りの方向と逆方向となるように配置
され、かつ、Oリングが落下する下流端部とその真下の
第2コンベア上面との間隔をOリング外径よりも僅かに
小さく設定して設けられた直進フィーダを備えている。
ングの一面(表て面)の表面傷を検査できると共に、第
2検査手段では、反転手段によって表裏が反転されたO
リングの他面(裏面)の表面傷を検査できる。この第1
・第2検査手段に於て、Oリングの白色リング状部の画
像を2値化して画像処理し、表面傷検出用ウィンド上で
途切れているか否かを判別する等によって、自動的に次
々と検査を行い得る。しかも、第1コンベアから反転手
段を経て第2コンベアへ順次Oリングが送られるので、
片面検査と略同じ時間で、両面検査が行われる。
て、第1コンベアにて送られてくるOリングが、円滑か
つ確実に 180°反転させることができる。しかも、反転
手段の構造が簡易化できる。
動にてOリングは(直進フィーダの)下流端部に到達し
て落下しようとするが、この下流端部とその下の第2コ
ンベアの間隔は、Oリング外径よりも小さいので、瞬間
的にこのOリングの上端部位が直進フィーダの下流端に
接触しながら下端部位は第2コンベア上面に接触して、
Oリングが略鉛直状態となって、第2コンベアへ乗り移
ろうとするが、第2コンベアの送り方向は直進方向と逆
方向であるので、Oリングの下端部位は第2コンベア上
面との摩擦力によって、上記間隔内へ引込まれ、Oリン
グは反転する。
る。
と図4の要部構成説明図に於て、31はエンドレス状平ベ
ルト型の第1コンベア、32は同様にエンドレス状平ベル
ト型の第2コンベアであって、共に表面を白色等の明色
とし、Oリング2…を載置して各々矢印A,B方向へ順
次送る。各コンベア31,32は図示省略の駆動モータにて
連続的に走行駆動されており、Oリング2…は従って連
続的に送られるが、第1コンベア31の後端側のUターン
部33と、第2コンベア32の前端側のUターン部34とは、
上下に所定間隔をもって、平面的に見て重なり合うよう
に配置される。
平面的に見て、第1コンベア31と第2コンベア32とは、
約15°〜約60°の鋭角θをもって、上記Uターン部33,
34に於て交叉しており、Oリング2…の送りは、この鋭
角θをもって(矢印Aから矢印Bへと)逆方向となる。
35は第1コンベア31の後端側───即ち、図例ではUタ
ーン部33───に設けられた反転手段であって、この反
転手段35によって、第1コンベア31によって矢印A方向
に送られてくるOリング2を表裏反転させて、第2コン
ベア32へ乗り移させ、Oリング2を受けた第2コンベア
32によって矢印B方向へ送ってゆく。
2検査手段であって、第1コンベア31・第2コンベア32
の表面と直交する方向から───図例では鉛直方向に上
方から───照明をあててOリング2表面で反射してな
る白色リング状部21の画像(後述の図8参照)を画像処
理してOリング2の表面傷を検出する。反転手段35にて
Oリング2が表裏反転されているので、この第1・第2
検査手段41, 42を経ると、Oリング2の両面について検
査が行われたこととなる。
端)へは、パーツフィーダ1へ投入したOリング2…が
次々と直進フィーダ3を介して、送り込まれる。また、
図1〜図4の実施例に於て、反転手段35は、第1コンベ
ア31の後端側のUターン部33を、所定間隔Cをもって包
囲する(Oリング2が反転するように誘導するための)
弯曲凹面36aを有する反転ガイド体36を、備えている。
図3に示した図例では、この反転ガイド体36の弯曲凹面
36aは、ベルトプーリ37の回転中心38よりも上流側へ僅
かな寸法εだけ偏心した点39を中心とする半径R2 の略
180°の円弧(半円弧)を、(ベルトプーリ37の軸心方
向から見ると)描く。
して調整可能とするのが望ましい。例えば、取付用固定
枠40に回転可能に保持したノブ付きボルト43を、反転ガ
イド体36のねじ孔(図示せず)に螺合し、このノブ付き
ボルト43を手で回転させることによって、反転ガイド体
36を矢印Eの如く前進後退させて、上記間隔Cを調整す
る。
度及びOリング2の線径dと外径D等によって、設定さ
れる。
具体的構成の一例とその作動(検査方法)について説明
すると、図4及び図1・図2に於て、第1コンベア31及
び第2コンベア32の途中には、夫々、固体撮像素子カメ
ラ10が設けられ、かつ、該カメラ10には同軸落射照明ラ
ンプ11が付設される。また、順次コンベア31, 32にて送
られてくるOリング2…の位置に対して適正な位置に上
記カメラ10とランプ11をセット(調整)するため、好ま
しくはXYZ軸ステージにカメラ10とランプ11を取付け
る。このカメラ10とランプ11の設けられた位置が、検査
位置であり、その検査位置にコンベア31,32にてOリン
グ2が送られてきたことを検出するためにセンサ6が設
けられる。
のセンサ6の検出信号は、制御器16へ入力される。ま
た、第2コンベア32側のセンサ6からの検出信号も同じ
制御器16へ入力される。上記検査位置よりも下流側に、
不良排出装置7が設けられる。この不良排出装置7とし
ては、例えば、コンベア31, 32の表面を横方向へ瞬間的
に移動して、Oリングを横へ飛ばす部材44と、アクチュ
エータ45と、不良品を受ける不良品シュータ46等から構
成する。このアクチュエータ45は上記制御器16からの信
号を受けて作動し、部材44を作動させて、Oリング不良
品をシュータ46へ飛ばして、コンベア31, 32から取除
く。第2コンベア32の後端(下流端)47には、良品のO
リング2を受ける良品シュータ48が設けられる。
いう)10は電子シャッタを備え、そのシャッタスピード
は例えば1/2000sec と極めて高速であって、センサ6
からのOリング検出信号が制御器16へ送られると、この
制御器16からの指令信号は画像処理手段17を介してCC
Dカメラ10へ送られ、ランプ11から光を照射しつつ上記
CCDカメラ10にて、コンベア31又はコンベア32上のO
リング2を撮影する。
先端レンズ側の光軸と直交する(横水平方向の)光軸を
有するように、ランプ11が取付けられ、このランプ11は
ハロゲンランプ等の光源12と、平行光線に変換するため
の凹面鏡13と、45°傾斜に配設されたハーフミラー15
を、備えている。このハーフミラー15は、光の反射率と
透過率が各50%ずつであって、ランプ11の光軸を反射後
は90°変化させて、CCDカメラ10の鉛直状光軸と一致
させる(同軸化する)。このように、CCDカメラ10の
光軸と同軸化された光軸をもつ照明を、同軸落射照明と
呼び、(図5に示すように)コンベア31, 32上のOリン
グ2に対して、同軸落射照明をあてて、図7のように、
Oリング2表面及び(白色の)コンベア31, 32表面で光
を反射させ、ハーフミラー15を透過した光を、CCDカ
メラ10の先端レンズ側に入射させる。
落射照明の光は、Oリング2表面の頂上部近傍18と、コ
ンベア31, 32表面では、 360°逆方向に反転し(ほぼ全
反射状態で)、CCDカメラ10の先端レンズ側に入射す
る。
信号はマイクロコンピュータ等の画像処理手段17へ送ら
れるように電気接続され、また、モニタ23へ(後述の)
画像を表示できるように画像処理手段17とモニタ23とが
電気接続される。さらに、22は操作部であって、画像処
理手段17と接続されている。
した光がCCDカメラ10の先端レンズに入射すると、O
リング2表面頂上部近傍18及びコンベア31, 32表面は白
に、Oリング2の内周縁19と外周縁20は黒に、2値化さ
れて、図8と図9に示す如く、白色リング状部21を有す
るOリング画像Gが得られる。上記頂上部近傍18に表面
傷が存在した場合には、図9に示すように、白色リング
状部21内に黒色として表面傷26が表れる。
た2値化した画像図に於て、その後、2値化したOリン
グ画像Gの重心O1 が(図4の)画像処理手段にて算出
され、(予め操作部22からの入力にて設定しておいた)
ウィンドWの中心O2 を移動させて、重心O1 と中心O
2 とを一致させる。
ンドW1 ,W2 と、2本の欠け検出用ウィンドW3 ,W
4 と、1本の表面傷検出用ウィンドW5 から成る同心円
であり、このウィンドW及びOリング画像G等は、モニ
タ23(図4参照)にディスプレイされる。
ィンドWの中心O2 を一致させた状態を示しており、O
リング画像Gの外周27及び内周28には、夫々、バリ24と
欠け25が存在し、かつ、白色リング状部21内に表面傷26
が存在している場合を例示する。Oリング画像Gの外周
27には、2本のウィンドW1 ,W3 が対応して外周27の
バリ24と欠け25を検出し、また、内周28には2本のウィ
ンドW2 ,W4 が対応して、内周28のバリ24と欠け25を
検出し、さらに、白色リング状部21(の幅方向中央)に
沿ってウィンドW5 が対応して表面傷26を検出する。
10に於て、画像処理手段17(図4参照)によってウィン
ドW上の面積を計測───つまりウィンドW上における
白画素数及び黒画素数を図10のようにカウント───し
て、(予め入力しておいた)合否判定基準値と比較し、
許容範囲を越える大きさのバリ24,欠け25又は表面傷26
の有無を検出判定し、Oリング2の良否を決定する。例
えば、Oリング2にバリ24,欠け25及び表面傷26が無け
れば、ウィンドW1 ,W2 ,W5 上の黒画素数は0で、
かつウィンドW3 ,W4 上の白画素数は0となる。
2 ,W3 ,W4 ,W5 上で白・黒各画素数が、合否判定
基準値を越えていなければ、そのOリング2は良品と判
定され、逆に、越えていれば不良品と判定されて、良又
は不良の各信号が、図4に示した制御器16に送られて、
制御器16から不良排出装置7へ作動指令信号が送出さ
れ、不良排出装置7が作動してOリング不良品は不良品
シュータ46へ送られる。
第1検査手段41は、CCDカメラ10,同軸落射照明ラン
プ11, センサ6,画像処理手段17,制御器16,操作部2
2,及び、モニタ23等にて構成されている。第2検査手
段42も同様の構成である。
法によれば、Oリング2の1個当りを 0.2sec 以内の高
速度で、自動的に検査することができ、特に、反転手段
35を介して、第1コンベア31と第2コンベア32とを直列
に連続使用されるので、Oリング両面検査に要する1個
当りの検査時間はOリング片面の場合とほとんど同じで
済み、両面検査を効率良く行い得る。また、図1と図4
の平面図からも明らかなように装置全体としてコンパク
ト化が図られていて、設置場所が狭くて済む利点もあ
る。
例によれば、Oリング2の内外径寸法の検査も行われる
ので、異サイズ(の混入)の検査も同時に実施できて好
都合である。なお、図6に示したフローチャート図に於
けるバリ,欠け,表面傷の検査順序を入れ換えたり、同
時に行う等の変更は自由である。
示し、図11は全体の平面図、図12は要部正面図である。
両図に於て、パーツフィーダ1から直進フィーダ3を介
して第1コンベア31へ次々とOリング2…が送られ、第
1検査手段41にてまず片面の検査を行い、不良品は不良
排出装置7にて不良品シュータ46へ排出されるが、この
不良排出装置7は、この実施例では、エアーブローノズ
ル49を用いている。即ち、第1コンベア31の一側縁側か
らコンベア31の幅方向へ高速エアーを瞬間的に噴出する
ことにより、不良品を他側縁側に設けた不良品シュータ
46へ排出するものであり、図1,図4等の機械的な排出
機構以外に、このような空気圧を用いるも自由であるこ
とを示している。
には別の直進フィーダ50が付設され、第1コンベア31か
ら送られてくるOリング2…を順次受けて、これに振動
を付与しつつ矢印F方向に直進送りを与えて、第2コン
ベア32の上流端側へ落下させる。図例では第2コンベア
32を平面的に見て第1コンベア31と平行に、かつ走行方
向を矢印Aと矢印Bで示す如く逆方向となるように配置
すると共に、平面的に見て直進フィーダ50を斜めに配置
して、第1コンベア31の後端(下流端)と第2コンベア
32の前端(上流端)とを、結ぶ。
平面的に見ると、第2コンベア32の送りの方向Bとは逆
方向となるように、各々が配置されている。さらに、O
リング2が落下する直進フィーダ下流端部50aと、その
真下の第2コンベア32の上面との間隔Kを、Oリング2
の外径Dよりも僅かに小さく設定して、図12に実線で示
す如くやや傾斜して、直進フィーダ50の最先端縁部と、
第2コンベア32の上面の間で瞬間的に保持されるが、第
2コンベア32は矢印Bのように直進フィーダ50の送り方
向(矢印F)とは逆であるため、Oリング2の下端と第
2コンベア32との摩擦力にて矢印Mの如く下端が送られ
て、表裏反転しつつ第2コンベア32上面へ倒れ込む。
段35が、図11と図12の実施例に於ては、第2コンベア32
の送り方向Bと逆方向Fとなるように配置されると共
に、Oリング外径Dよりも僅かに小さい間隔Kに下流端
部50aが配設された直進フィーダ50によって、構成され
ている。
15°〜30°の角度βの傾斜をつける。また、平面的に見
て、直進フィーダ50と第2コンベア32とは、約30°以下
の角度αをなすように配置するが、所望により第2コン
ベア32を第1コンベア31の真下に配置して、平面的に見
て、第1コンベア31と直進フィーダ50と第2コンベア32
とを同一直線上に配置することも可能である。
場合であって、直進フィーダ50の送り方向と第2コンベ
ア32の送り方向が各々F,Bのようになっている場合に
は、直進フィーダ50の直進送りの方向を平面的に見て第
2コンベア32の送り方向と「逆方向」となっていると呼
ぶこととする。
段35では、Oリング2が円滑かつ確実に反転させるため
に、間隔Kと直進フィーダ50の振動数と振幅等の設定が
重要である。さらに、第2コンベア32を水平以外に僅か
な角度だけ傾斜させるのも好ましい場合がある。
リング2…を受けて、第2コンベア32にて矢印B方向に
送られるが、この第2コンベア32には、(上述の第1コ
ンベア31の第1検査手段41と同様の構成の)第2検査手
段42が設けられ、かつ、その下流には(同様の)不良排
出装置7が設けられ、第2コンベア32の下流端に良品シ
ュータ(又は良品受箱)48が設けられている。第1・第
2検査手段41, 42等は、前実施例(図4)と同様の回
路、CCDカメラ10、ランプ11、及び、画像処理手段1
7,制御器16, モニタ23等にて構成される。
も設計変更自由なことは言うまでもなく、第1・第2検
査手段41, 42は、第1・第2コンベア31, 32の表面と直
交する方向から照明をあててOリング表面で反射してな
る白色リング状部21の画像Gを画像処理する方法や手順
は、変更自由である。さらに、反転ガイド体36の弯曲凹
面36aとしては、固定の摺り面に限らず、例えば軽く移
動する薄ベルトを弯曲凹面状に張って、かつこの弯曲凹
面に沿って走行するように構成するも可能である。
大な効果を奏する。
欠陥を表裏両面についてかつ自動的に検査ができるよう
になった。しかも、両面検査に要する(Oリング1個当
りの)時間は片面検査のそれとほとんど変わらず高能率
に行い得る。特に、Oリング2の表面傷を両面検査でき
るようになり検査の信頼性───Oリングの品質───
が向上できる。さらに、バリ24, 欠け25,異サイズ等を
2重に検査───ダブルチェック───するため、一層
検査の信頼性が高まる。
段35の構成(構造)を簡素化でき、円滑かつ確実にOリ
ングの反転を行い得る。
第2検査手段41, 42が極めて高速で自動検査が可能であ
るのに合わせて、同様に高速のOリング反転が可能とな
るため、Oリング2の表裏両面を連続的に、かつ、片面
検査所要時間をほとんど延ばすことなく、検査すること
が可能となる。例えば、通常サイズのOリング2…なら
ば、約 150個分という高速の検査が実現できる。
Claims (2)
- 【請求項1】 Oリングを載置して順次送る第1コンベ
アと、該第1コンベアの表面と直交する方向から照明を
あててOリング表面で反射してなる白色リング状部の画
像を画像処理してOリングの表面傷を検出する第1検査
手段と、該第1コンベアの後端側に設けられて順次送ら
れてくる上記Oリングを表裏反転させる反転手段と、該
反転手段にて表裏反転したOリングを受けて送りを与え
る第2コンベアと、該第2コンベアの表面と直交する方
向から照明をあててOリング表面で反射してなる白色リ
ング状部の画像を画像処理してOリングの表面傷を検出
する第2検査手段とを、備え、上記反転手段が、第1コ
ンベアの後端側のUターン部を、所定間隔をもって包囲
する弯曲凹面を有する反転ガイド体を具備し、かつ、上
記第2コンベアにおけるOリングの送り方向が、上記第
1コンベアにおけるOリングの送り方向と逆向きとなる
ように構成されていることを特徴とするOリング検査装
置。 - 【請求項2】 Oリングを載置して順次送る第1コンベ
アと、該第1コンベアの表面と直交する方向から照明を
あててOリング表面で反射してなる白色リング状部の画
像を画像処理してOリングの表面傷を検出する第1検査
手段と、該第1コンベアの後端側に設けられて順次送ら
れてくる上記Oリングを表裏反転させる反転手段と、該
反転手段にて表裏反転したOリングを受けて送りを与え
る第2コンベアと、該第2コンベアの表面と直交する方
向から照明をあててOリング表面で反射してなる白色リ
ング状部の画像を画像処理してOリングの表面傷を検出
する第2検査手段とを、備え、反転手段が、第1コンベ
アから送られてくるOリングを受けてこれに振動を付与
しつつ直進送りを与えると共に該直進送りの方向を平面
的に見て第2コンベアの送り方向と逆方向となるように
配置され、かつ、Oリングが落下する下流端部とその直
下の第2コンベア上面との間隔をOリング外径よりも僅
かに小さく設定して設けられた直進フィーダを備えてい
ることを特徴とするOリング検査装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7068633A JP2985160B2 (ja) | 1995-03-01 | 1995-03-01 | Oリング検査装置 |
EP96102669A EP0730147B1 (en) | 1995-03-01 | 1996-02-22 | Apparatus for inspecting O-rings |
DE69629739T DE69629739D1 (de) | 1995-03-01 | 1996-02-22 | Vorrichtung zur Inspektion von O-Ringen |
US08/607,767 US5761335A (en) | 1995-03-01 | 1996-02-27 | Apparatus for flash removal and optical inspection of O rings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7068633A JP2985160B2 (ja) | 1995-03-01 | 1995-03-01 | Oリング検査装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08240538A JPH08240538A (ja) | 1996-09-17 |
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Family
ID=13379347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP7068633A Expired - Lifetime JP2985160B2 (ja) | 1995-03-01 | 1995-03-01 | Oリング検査装置 |
Country Status (4)
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EP (1) | EP0730147B1 (ja) |
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DE (1) | DE69629739D1 (ja) |
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